[发明专利]复合材料及其制备方法和量子点发光二极管

说明书

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种复合材料及其制备方法和量子点发光二极管。所述复合材料包括p型金属氧化物纳米颗粒和分散在所述p型金属氧化物纳米颗粒中的氮掺杂石墨炔。将氮掺杂石墨炔分散在p型金属氧化物纳米颗粒中，形成的复合材料用于空穴传输材料，可以提高空穴传输效率，从而提高器件的发光效率。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种复合材料及其制备方法和量子点发光二极管。

背景技术

量子点发光二极管(QLED)由于其拥有高发光效率、高色纯度、窄发光光谱、发射波长可调等优点而成为新一代优秀显示技术，而目前限制QLED大规模商业应用的主要问题在于其器件寿命较低以及稳定性较差，其中最主要的问题在于器件结构中的空穴注入层、空穴传输层效率太低，无法与电子传输效率平衡。

目前，空穴传输层材料的传输性能普遍远低于电子传输层，器件的电荷传输难以达到平衡，电子容易在电子层堆积甚至越过量子点发光层直接到达空穴层复合，导致发光效率低下。PEDOT：PSS(聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸)是具有高透光率、高功函数的优秀导电材料，是目前最常用的QLED空穴注入层材料，然而大量研究表明，PEDOT:PSS具有酸性和易吸水等特点，容易腐蚀电极、破坏器件稳定性。而金属氧化物空穴传输材料性质和使用寿命更为稳定，但空穴传输效率一般较低。

石墨炔是一种具有天然直接带隙，拥有媲美石墨烯材料导电性能，以及在室温下即拥有比石墨烯更大的本征空穴迁移率(达4.29×10⁵cm²·V^-1·s^-1)的优秀半导体碳材料，在半导体材料领域具有极高的应用潜力，经改性后可用于提高空穴传输材料性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种复合材料及其制备方法和量子点发光二极管，旨在解决现有空穴传输材料的空穴传输效果不理想的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种复合材料，所述复合材料包括p型金属氧化物纳米颗粒和分散在所述p型金属氧化物纳米颗粒中的氮掺杂石墨炔。

本发明提供的复合材料包括p型金属氧化物纳米颗粒和分散在所述p型金属氧化物纳米颗粒中的氮掺杂石墨炔，氮原子可以以sp-N取代炔键碳原子的形式掺杂进入石墨炔结构中，经过氮掺杂改性后，由于氮原子半径小于碳原子，因此和石墨炔相比，氮掺杂石墨炔的平面间隔有所降低，可以进一步提高石墨炔平面间的电荷传输性能；将氮掺杂石墨炔分散在p型金属氧化物纳米颗粒中，形成的复合材料用于空穴传输材料，可以提高空穴传输效率，从而提高器件的发光效率。

本发明另一方面提供一种复合材料的制备方法，包括如下步骤：

提供氮掺杂石墨炔和p型金属氧化物；

将所述氮掺杂石墨炔与p型金属氧化物溶于溶剂中，得到前驱体溶液；

将所述前驱体溶液沉积在基底上，得到所述复合材料。

本发明提供的复合材料的制备方法，直接将氮掺杂石墨炔与p型金属氧化物溶于溶剂中，然后沉积在基底上退火即得到。该制备方法工艺简单、成本低，最终得到复合材料可以显著提高电荷传输性能，将其用于空穴传输材料，可以提高空穴传输效率，从而提高器件的发光效率。

最后，本发明提供一种量子点发光二极管，包括阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，所述阳极和所述量子点发光层之间还设置有空穴传输层，所述空穴传输层的材料为本发明所述的复合材料。

本发明的量子点发光二极管中的空穴传输层由本发明特有的复合材料组成，因此，该器件可以提高空穴传输效率，具有很好的发光效率。

附图说明

图1为本发明实施例的复合材料的制备方法流程图。